波流作用的近岸圆柱局部床面侵蚀

波浪流对近岸浅水带床面作用强烈,该区域结构物局部床面侵蚀显著,潜存致灾威胁。用三维数值方法研究了瞬态孤立波作用下非黏性沙海床上的近岸圆柱体局部冲刷规律,分析了波浪流冲刷的3类主要影响要素,讨论了近岸地形条件影响下的波流冲刷深度。研究认为,表征浅水波流特征和柱体尺度的无量纲数Urp与KC数存在非独立关系,二者均能分别反映波流冲刷的主要规律;表示泥沙运动的力学参数Shields数在波流动床条件下仍对柱体局部冲刷有贡献;近岸地形通过床面坡度对波破碎的增强及堤岸挡墙对波浪的反射,都会影响到局部冲刷。     

LNG项目排水中余氯对近岸海域水环境影响的数值模拟

根据LNG项目排水受纳水域潮流特征以及不同季节的设计典型水文条件,利用二维水动力模型模拟了江苏近岸辐射状沙脊群浅海区的潮流场,并以此作为模拟冷排水中余氯在受纳海域迁移转化的时间变化、空间分布特征的水动力条件,同时考虑余氯在水体中的衰减效应,建立余氯二维对流-扩散模型,预测受纳水域余氯浓度空间分布、时间变化特征。根据海洋生物余氯慢性毒性阈线,定量分析了含氯排水对近岸海域水环境的影响范围,结果表明:LNG项目冷排水中余氯对近岸海域水环境影响较小。     

河流潜流带的生态系统健康研究进展

回顾当前关于河流潜流带在影响地表水水质和生态过程的重要作用方面的研究进展,列举了河流潜流带功能受到的主要潜在威胁,并初步提出了通过度量一定尺度范围内河流与潜流带的水文交换强度、重要的间隙化学作用速率以及河底无脊椎动物多样性来评估河流潜流带生态系统健康的方法。     

水环境质量评价指数法在东莞近岸水域水质评价中的应用

应用算术平均值型多因子指数法分析了东莞市2004~2008年连续5年间的近岸水域趋势性监测数据,对东莞市近岸水域环境质量的空间变化特征和年际变化趋势进行了分析。研究表明,东莞市近岸水域环境质量由上游到下游基本呈现依次下降的特征;从2004~2008年,环境质量总体呈现好转的态势,说明东莞市整山治水、保护环境的措施起到了初步的成效。     

基于SWASH模型的近岸波浪传播变形数值模拟

SWASH模型是一种新型的非静压时域波浪模拟。为了探讨SWASH模型对于解决近岸波浪传播变形问题的适用性,在对其控制方程、边界条件、数值解法等进行介绍的基础上,采用该模型分别模拟了正向规则波、斜向规则波和斜向不规则波入射条件下L形防波堤附近水域的波浪场和波生流场,并与物理试验结果进行对比。结果表明,SWASH模型较好地复演了波浪在近岸区域所发生的浅水变形、折射、破碎,以及堤前反射、堤内绕射等物理现象,波高沿断面的定量分布与试验结果吻合良好,同时较好地模拟了不同波况下防波堤附近水域的波生流场,说明该模型适用于复杂岸线和地形条件下波浪传播变形的数值模拟。     

河流生态水文系统研究

通过对生态学与水文学相关关系的分析,提出了河流生态水文系统的概念与内涵,构建了河流生态水文系统基本理论体系,并对其系统内涉及的水文学与生态学的研究内容和范畴进行界定,给出健康河流生态水文系统的定义。河流生态水文系统具有纵向连续性、生物结构特殊性、自修复性、关系复杂性、动态平衡性、临界阈值性等特点。     

水文过程对湖滨带景观格局影响研究进展

湖滨带景观格局是由各种生态过程与水文过程在不同尺度上综合作用的结果,景观格局的形成与演化规律和生态水文过程密不可分。同时,景观格局对生态水文过程及理化环境具有反馈作用。归纳总结了湖滨带景观格局形成与发育的影响因素,包括地形地貌、水文过程、人类活动等。对不同尺度上的生态水文过程进行了描述,并以此为线索,描述了生态水文过程对湖滨带景观格局的影响及景观格局对生态水文过程的反馈。最后,提出了当前景观格局与生态水文过程研究中存在的问题、热点和趋势,包括水文过程的量化、水分—营养与生态水文模型的耦合、人类活动与景观格局之间的关系。     

基于Boussinesq方程的近岸波流统一模型

用统一的理论正确描述近岸海域内不同尺度的水动力学现象是海岸水动力学研究的一个难题.本文通过将一种简单的波浪破碎模型引入到Boussinesq方程,建立了能够统一描述近岸水波和波生流的数学模型.将数学模型应用于计算浅滩上的波浪变形以及均一斜坡上平行于海岸的沙坝缺口附近的波生流,得到了良好的结果.     

浅议建立"工程带水文"长效机制

“工程带水文”政策为拓展水文投入渠道，解决水文投资来源单一，投入总量偏小，促进水文与水利建设同步协调发展起到了十分积极的作用，在各地得到了较好的贯彻。但是，该政策在贯彻执行过程中也出现了随意性大、资金难到位、资产归属关系不顺等一些困难和问题，迫切需要制定可操作性强的办法，建立起“工程带水文”的长效机制，保证“工程带水文”的健康开展。     

SIMHYD模型在清涧河流域的应用

介绍了SIMHYD降水径流模型的结构及计算原理，利用该模型模拟了黄河中游清涧河流域的月流量过程，结果表明：①SIMHYD模型可以较好地模拟清涧河流域的月流量过程，但对日流量过程的模拟效果相对较差，因此该模型可以在宏观尺度上分析评价该流域水文的变化；②该模型不仅具有结构简单、参数较少的特点，而且考虑了超渗与蓄满两种产流机制，对输入资料要求低，一般流域资料都可以满足其输入需要，因此，模型具有适用范围大、易于推广应用的优点；③模型没有考虑人类活动对水文的可能影响，因此使用模型之前必须做资料的一致性分析，否则很难得到较好的模拟效果。     

基于健康与宜居协调发展的飞云江“幸福河”建设评价

从河流健康与宜居两方面,选取11个指标,构建了基于主客观赋权法的隶属度加权评价模型和协调发展度模型,采用该模型评估了2016—2019 年飞云江干流“幸福河”建设状况。结果表明:飞云江干流“幸福河”建设水平总体偏向于Ⅱ级(幸福) 水平,处于中等协调发展阶段,存在向良好型协调发展状态转变的趋势;水资源开发利用效率、流域城乡居民经济水平、生态用水满足程度、流量过程变异程度与河流连通性等指标,限制了飞云江干流幸福等级的提升。提出减少河道整治人为干扰、修复水生态保障需水量、合理规划水资源配置和深化河流社会服务功能等改进措施。     

基于淮河中游鱼类不同等级生境保护目标的生态需水

随着社会经济发展,生产生活用水长期挤占生态环境用水,造成河道断流、生境破坏、生态系统恶化等一系列生态环境问题。针对淮河流域目前的水生态环境问题,以淮河中游鱼类为研究对象,通过分析河段天然流量过程,以淮河流域生态恢复为目标,建立鱼类保护目标概念模型,采用IHA及EFC指标体系分析天然流量变化特性,并用HEC-RAS模型基于鱼类生态水力需求确定流量值大小,得出符合天然流量动态变化且满足不同等级生境目标需求的生态需水推荐结果,可为淮河流域水资源优化配置提供依据。     

九龙江北溪水电站建设对下游干流枯水径流影响

九龙江是福建省第二大河流,北溪是龙岩、漳州和厦门三市的重要水源地,北溪下游干流的枯水流量大小不仅影响干流河道的生态用水和纳污能力,而且直接影响到漳州市和厦门市的饮用水安全。本文通过北溪主要水电站工程对干流的枯水期平均流量、最小月平均流量及最小日平均流量的影响原因和影响程度分析,为北溪枯水期水量调度提供参考。     

黄河宁夏段近期水沙变化及河势演变分析

为研究黄河宁夏段水沙关系和河势演变,通过实测数据分析了近年来该河段水沙变化的特点,结合1993—2015年该河段地形图测绘及大断面套绘分析评估了河势状况。结果表明:黄河宁夏段水沙关系主要表现为水沙量大幅减少、年内水量的分配比例变化较大、来沙系数变化较大等特点。近年来,黄河宁夏段岸线有了较大变化,仁存渡以上河段河岸逐渐变窄,主槽摆动不大;仁存渡以下河段,河岸趋于展宽,主流摆动剧烈。从河相关系变化来看,下青段河相系数变化不大,断面仍保持较为窄深的状态,青石段河相系数总体上呈现逐年变大的趋势,主槽逐年淤高,断面更趋宽浅。2011—2012年,2012年洪水使得河道冲刷,断面变深,致使下青段和青石段河相系数均减小。从滩槽关系变化来分析,滩槽差在1~2 m之间是主槽偏移位移较大的区间,滩槽差越大,主槽偏移位移越小,河势越难摆动。     

高原城镇河道演变与生态护岸措施

为促进高原城镇可持续发展,改善传统硬质护岸破坏高原脆弱的水域生态系统结构和城市景观环境现状,选取林芝市八一镇河道为研究对象,基于1970年、1982年、2009年、2014年地形图对尼洋河八一镇河段河道演变特征和生态护岸措施进行分析。结果表明,尼洋河八一镇河段河床具有明显的游荡特征,河道心滩发育、洲汊纵横、主流摆动频繁,致使堤防维护和加固难度凸显;结合林芝市八一镇硬质型护岸现状生态改造需要,应从尊重民族文化、遵守自然法则、采用原生材料、营造滨水景观、去直改缓、注重生物多样性的设计角度出发,综合采用植物护岸、松木桩-抛石生态护岸、生态格网挡墙、混凝土砌块护岸、生态混凝土护岸等生态护岸形式。     

河道生态基流生态经济价值及其时间变化研究

为了解决普遍采用单方水资源价值计算河道生态基流价值的缺陷,以及探索河道生态基流价值定量化计算新方法,采用水力学方法将河道生态基流从径流量中分离出来,并确定河道生态基流对应水面面积,进而采用当量因子法计算河道生态基流价值和并探索分析了河道生态基流价值的时间变化特征。以渭河干流宝鸡段为例进行研究,结果表明:渭河干流宝鸡段的丰水年、平水年以及枯水年的年平均河道生态基流量分别为5.82 m~3/s、3.59 m~3/s和2.76 m~3/s。近21 a来,该段河道生态基流价值在时间上总体呈下降趋势,该价值多年平均值为5.61亿元,单方河道生态基流价值为6.27元/m~3,单方价值与价值总量变化趋势相反。河道生态基流价值年内变化具有明显的周期性,总体呈倒"V"字型,汛期河道生态基流价值比非汛期大,单方河道生态基流价值与之相反。通过相同区域以及相近区域的河道生态基流价值研究成果以及价值变化特征的对比分析,证明研究成果较为合理。该方法可为河道生态基流合理保障提供定量化依据。     

Incorporating Eco-environmental Water Requirements in Integrated Evaluation of Water Quality and Quantity—A Study for the Yellow River

River water has dual functions; it can be withdrawn for agricultural, industrial, and domestic uses and provides eco-environmental water (EEW) for riverine systems. A concept of intensity of ecological function of river water (IEFRW) has been put forward, and an integrated water quantity and quality evaluation method in combination with eco-environmental water requirements has been developed for a river. Based on the monthly data of water quality and quantity as well as the withdrawals during 1997 to 1999, an integrated evaluation of water resources has been conducted for the Yellow River. The results indicated that actual IEFRW can directly reflect the health state of riverine ecosystems. The actual increments of water resources availabilities caused by providing EEW for the riverine systems were lower than the eco-environmental water requirements of the riverine ecosystem, leading to the intermittent interruption of river flow and other eco-environmental problems of the Yellow River.     

河型成因研究及其应用

大水淤滩刷槽、小水淤槽、河性对河型就在这对相互矛盾过程的相互交替、相互抵消、相互消长中形成。演化。前者导向好河，后者导向坏河。两者的强弱对比，就是河性河型差异的总根据。可用来水来沙关系的ｍ值来表达这种对比，ｍ〉２．５的将形成单股窄深蠕动性河型，ｍ〈２．５的则形成多宽浅游荡河型。改变来水来沙关系的ｍ值，大水淤滩刷槽、小水淤槽过程的强弱地经也就改变，河性河型逐步改变。这就是调水调沙、改造河性的真谛。将     

改造宽浅游荡河道为窄深稳定河道

黄河下游游荡性河道宽浅，边滩变动快，主流摆动频繁，“横河、斜河”经常发生，是“背着石头撵河”这种防兴被动局面长期存在的根本原因。黄河下游河道有三级造床流量，宽河道中具备产生窄河道的自然条件。目前河南段河道之所以还在游荡，主要原因是治理不到位。河南段河道的治导线，应该参照山东段河道整治成近500m宽的微弯型河道。其方法是用种草和修建透水桩坝固定嫩滩。分析结果表明河道缩窄，对山东窄河道及河口并无不利影响。     

典型约束型河网规划

以常熟市尚湖镇虞西片区的典型约束型河网为研究对象,采用河网水动力模型对约束型河网的结构连通性和河流水资源调配进行了规划研究。结果表明,控制条件下,采用空间结构连通和河网水流计算相结合的方法能充分满足尚湖镇虞西河网水资源分配需求,优化局部河系功能;通过多方案的河网水资源配置,望虞河多口门引水和锡北运河套闸联合调度方案能充分增强河网流动性,保证各水系功能区内水资源需求平衡和潜在的生态环境需水。该方法还能为水系调整提供合理的河道工程规模和设计参数,为保护约束型河网提供技术支持。